Кабель АПвКПуг 1х630: полный технический анализ и область применения
Кабель АПвКПуг 1х630 представляет собой силовой кабель с алюминиевой жилой, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным покровом и предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 10, 20 и 35 кВ частотой 50 Гц. Конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность при эксплуатации в сложных условиях, включая прокладку в земле (траншеях), кабельных каналах, туннелях, шахтах, в том числе во взрывоопасных зонах.
Расшифровка маркировки АПвКПуг 1х630
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- П – изоляция жилы из сшитого полиэтилена (Cross-linked Polyethylene, XLPE).
- в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ).
- К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок поверх изолированной жилы.
- П – наличие поясной изоляции (подушки) под броней.
- уг – «упрощенная конструкция», обозначает, что защитный покров (броня) выполнен в виде сплошной гофрированной стальной ленты, наложенной поверх оболочки.
- 1х630 – одна токопроводящая жила номинальным сечением 630 мм².
- Магистральные линии в сетях 6-35 кВ.
- Вводы на подстанции и распределительные устройства.
- Питание крупных промышленных объектов (заводы, фабрики, рудники).
- Прокладка в кабельных сооружениях (коллекторах, туннелях, эстакадах), в земле (траншеях), в том числе с высокой коррозионной активностью грунта.
- Участки с повышенными требованиями к механической защите (риск смещения грунтов, вибрации, ударов).
- Защиту персонала от поражения электрическим током при повреждении изоляции.
- Создание пути для токов короткого замыкания, что необходимо для корректной работы устройств релейной защиты.
- Снижение электромагнитных помех, создаваемых кабельной линией.
- По допустимому длительному току нагрузки (условиям нагрева).
- По экономической плотности тока (для определения оптимального сечения с учетом капиталовложений и потерь электроэнергии).
- По термической стойкости к токам короткого замыкания.
- По допустимой потере напряжения (для протяженных линий).
- Для напряжения 10-35 кВ решающими обычно являются первые два критерия.
- Соблюдать минимальный радиус изгиба (указан в технических условиях, обычно не менее 15-20 наружных диаметров).
- Использовать специальные раскаточные ролики, избегать волочения и резких перегибов.
- При низких температурах (ниже -15°C) производить подогрев кабеля в барабанах.
- Применять специальные концевые и соединительные муфты, рассчитанные на данный тип изоляции (XLPE) и сечение.
- Обеспечить качественное заземление экрана и брони с использованием медных проводников достаточного сечения.
Конструкция кабеля АПвКПуг 1х630
Конструкция кабеля является многослойной, каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 630 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы (для уменьшения общего диаметра кабеля), многопроволочная. Класс жилы – 2 (многопроволочная) по ГОСТ 22483. Алюминий обеспечивает легкость и экономичность по сравнению с медью.
2. Экранирование жилы
Поверх токопроводящей жилы накладывается экструдированный полупроводящий слой – экран жилы. Он выравнивает электрическое поле вокруг жилы, предотвращая локальные перенапряжения и ионизацию.
3. Изоляция
Основной изоляционный слой выполнен из сшитого полиэтилена (XLPE). Толщина изоляции нормируется в зависимости от класса напряжения (например, для 10 кВ – не менее 3,7 мм). XLPE обладает высокой термостойкостью (длительно допустимая температура жилы +90°C), отличными диэлектрическими и механическими свойствами, стойкостью к трекингу.
4. Экран изоляции
Поверх изоляции накладывается экструдированный полупроводящий слой – экран изоляции. Он предназначен для отвода токов утечки и обеспечения симметрии электрического поля.
5. Медный экран (поясной экран)
Поверх экрана изоляции накладывается экран в виде оплетки из медных проволок или медной ленты. Для кабеля АПвКПуг 1х630 это, как правило, оплетка из медных проволок (буква «К» в маркировке). Он выполняет функцию защитного экрана от внешних электромагнитных влияний, является элементом системы заземления и проводником для токов короткого замыкания.
6. Разделительный слой
Представляет собой обмотку из полимерной пленки или другого материала, предотвращающую повреждение оболочки концами проволок экрана.
7. Оболочка
Внешняя поливинилхлоридная (ПВХ) оболочка, наложенная поверх разделительного слоя. Защищает внутренние элементы от механических повреждений и влаги. Имеет характерный цвет (чаще черный).
8. Броня и защитный покров
Броня выполнена в виде сплошной гофрированной стальной ленты (ГСТЛ), наложенной поверх оболочки. Буквы «уг» указывают на эту упрощенную конструкцию по сравнению с традиционной броней из стальных лент. Гофрированная лента обеспечивает высокую гибкость, стойкость к сдавливающим нагрузкам и коррозии. Поверх брони может наноситься защитный покров из битумного состава или ПВХ для дополнительной антикоррозионной защиты.
Основные технические характеристики
Электрические характеристики (для напряжения 10 кВ)
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U (Um), кВ | 8,7/10 (12) | U0 – напряжение между жилой и землей, U – между жилами, Um – макс. длительное рабочее |
| Максимальная рабочая температура жилы, °C | +90 | Длительно допустимая |
| Температура жилы при КЗ (макс. 5 с), °C | +250 | Для алюминиевой жилы |
| Допустимый ток нагрузки (Iдоп), А | ~710-780 | Зависит от условий прокладки (в земле, воздухе) |
| Сопротивление жилы при +20°C, Ом/км, не более | 0,0451 | По ГОСТ 22483 |
| Испытательное переменное напряжение, кВ/10 мин. | 25 | Для кабелей на 10 кВ после изготовления |
Механические и климатические характеристики
| Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | 15 x Dкаб | Dкаб – наружный диаметр кабеля |
| Диапазон температур монтажа без предварительного подогрева, °C | Не ниже -15 | При более низких температурах требуется подогрев |
| Допустимая температура окружающей среды при эксплуатации, °C | От -50 до +50 | |
| Стойкость к распространению горения | Категория П1б.8.2.5.4 по ГОСТ 53315 | Не распространяет горение при одиночной прокладке |
| Стойкость к ударным нагрузкам | Высокая, обеспечивается броней из ГСТЛ |
Область применения и особенности прокладки
Кабель АПвКПуг 1х630 предназначен для питания мощных потребителей в трехфазных сетях, где применяется прокладка однофазных кабелей вплотную друг к другу (образуя треугольник или «трилистник»). Основные сферы применения:
Важно: При прокладке в земле необходимо использовать песчаную подушку и защиту кирпичом или плитами от механических повреждений. Обязательно выполнение полного комплекса мероприятий по заземлению экранов/брони на обоих концах линии для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
Сравнение с аналогами
Кабель АПвКПуг часто сравнивают с кабелями марок АПвПуг (с алюминиевой ленточной броней) и АПвПу (без защитного покрова поверх брони). Использование гофрированной стальной ленты (ГСТЛ) дает преимущество в гибкости и лучшей защите от точечных ударов и коррозии по сравнению с плоскими лентами. По сравнению с медным аналогом ПвКПуг, алюминиевый кабель значительно дешевле и легче, но имеет большее удельное сопротивление, что требует увеличения сечения для передачи той же мощности.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается АПвКПуг от АПвПу?
Основное отличие – наличие защитного покрова (буква «г»). У АПвКПуг поверх брони из гофрированной стальной ленты нанесен защитный покров (обычно из ПВХ-компаунда или битума), предохраняющий броню от коррозии. У АПвПу такой покров отсутствует, что ограничивает его применение в условиях повышенной коррозионной активности.
Какой допустимый ток нагрузки для АПвКПуг 1х630 при прокладке в земле?
Допустимый длительный ток (Iдоп) зависит от многих факторов: удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры земли, количества работающих кабелей вплотную. Приблизительное значение для прокладки одного кабеля в траншее на глубине 0,7-1,0 м в нормальном грунте (1,2 К·м/Вт) составляет около 710-730 А. Точный расчет должен проводиться по методике, изложенной в ПУЭ гл. 1.3 и ГОСТ Р 52796.
Обязательно ли заземлять экран и броню с двух сторон?
Да, это обязательное требование безопасности и нормативной документации (ПУЭ). Заземление экрана и брони с обоих концов кабеля обеспечивает:
Можно ли использовать АПвКПуг 1х630 для прокладки в воздухе (по эстакадам)?
Да, кабель предназначен для прокладки в воздушной среде при условии отсутствия риска значительных механических воздействий (помимо собственного веса). Однако при этом необходимо учитывать поправочные коэффициенты на температуру окружающего воздуха и солнечную радиацию, которые снижают допустимый ток нагрузки. Также важно обеспечить защиту от прямых солнечных лучей (прокладка в лотках с крышками).
Как определяется необходимое сечение жилы 630 мм²?
Сечение 630 мм² выбирается на основе расчетов:
Каковы особенности монтажа кабеля АПвКПуг 1х630?
При монтаже необходимо:
В чем преимущество изоляции из сшитого полиэтилена (XLPE) перед бумажно-пропитанной?
Изоляция XLPE обладает рядом ключевых преимуществ: более высокая допустимая рабочая температура (+90°C против +70°C), меньший вес, отсутствие риска стекания пропиточного состава при перепадах высот, высокая стойкость к влаге и механическим повреждениям, простота монтажа и обслуживания, большая длина отрезков в бухтах. Это делает кабели с XLPE более современными и предпочтительными для новых проектов.
Комментарии